CN107957628A - 透光率调整元件 - Google Patents

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Abstract

一种透光率调整元件，其包括导光板以及透光率调整膜。导光板具有第一表面以及第二表面，其中第二表面与第一表面相对且具有多个光散射微结构。透光率调整膜位于导光板的一侧，且光散射微结构位于透光率调整膜与导光板之间。本发明的透光率调整元件可达到遮阳的效果。

Description

透光率调整元件
技术领域
本发明涉及一种光学元件，且特别涉及一种透光率调整元件。
背景技术
一般的玻璃具有高穿透率，因此隔热及遮阳的性能较差。为达到隔热或遮阳的效果，传统是在玻璃上贴隔热纸或加装窗帘或百叶窗等遮阳件。近年来，虽有技术针对玻璃结构进行改良，以解决贴隔热纸或加装遮阳件的不便。然而，现阶段技术的改良仍存在许多问题有待改善。
发明内容
本发明提供一种透光率调整元件，其至少可达到遮阳的效果。
本发明的一种透光率调整元件包括导光板以及透光率调整膜。导光板具有第一表面以及第二表面，其中第二表面与第一表面相对且具有多个光散射微结构。透光率调整膜位于导光板的一侧，且光散射微结构位于透光率调整膜与导光板之间。
在本发明的一实施例中，上述的光散射微结构分别是网点。
在本发明的一实施例中，上述的光散射微结构的粒径分别落在几十微米至几百微米之间。
在本发明的一实施例中，上述的透光率调整膜的光穿透率落在5%至90%的范围内。
在本发明的一实施例中，上述的透光率调整膜形成在第二表面上。
在本发明的一实施例中，上述的透光率调整膜是半穿透半反射膜。
在本发明的一实施例中，上述的透光率调整膜是光致变色膜，且透光率调整元件还包括硬涂层。硬涂层覆盖光致变色膜。
在本发明的一实施例中，上述的透光率调整元件还包括透光基板，其中透光率调整膜形成在透光基板上以构成透光率调整单元。透光率调整单元与导光板之间存在空气间隙。
在本发明的一实施例中，上述的透光率调整膜是半穿透半反射膜或光致变色膜。
在本发明的一实施例中，上述的透光率调整元件还包括第一透光基板、第二透光基板、第一透光导电层以及第二透光导电层。透光率调整膜位于第一透光基板与第二透光基板之间。第一透光导电层位于第一透光基板与透光率调整膜之间。第二透光导电层位于第二透光基板与透光率调整膜之间。透光率调整膜是电致变色膜。第一透光基板、第一透光导电层、透光率调整膜、第二透光导电层以及第二透光基板构成透光率可调元件。透光率可调元件与导光板之间存在空气间隙。
基于上述内容，在本发明的实施例中，通过光散射微结构将进入导光板中的光束散射，可降低从导光板的第二表面射出的光束的比例。此外，利用透光率调整膜将光束吸收或反射的特性，可进一步降低通过透光率调整膜的光束的比例。因此，本发明的透光率调整元件至少可达到遮阳的效果。
为了让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特别举出实施例，并配合附图作详细说明如下。
附图说明
图1至图4分别是根据本发明的第一至第四实施例的透光率调整元件的剖面示意图。
附图标记说明：
100、200、300、400：透光率调整元件；
110：导光板；
112：光散射微结构；
120、220、420：透光率调整膜；
210：硬涂层；
310：透光基板；
AG：空气间隙；
B1、B11、B12、B2、B21、B22、B23、B24：光束；
C1：第一透光导电层；
C2：第二透光导电层；
P：粒径；
S1：第一表面；
S2：第二表面；
SH1：透光率调整单元；
SH2：透光率可调元件；
SUB1：第一透光基板；
SUB2：第二透光基板。
具体实施方式
图1至图4分别是根据本发明的第一至第四实施例的透光率调整元件的剖面示意图。请参照图1，透光率调整元件100包括导光板110以及透光率调整膜120。
导光板110例如是玻璃窗，但不仅限于此。导光板110具有第一表面S1以及与第一表面S1相对的第二表面S2。第一表面S1例如是导光板110的外表面，而第二表面S2例如是导光板110的内表面。进一步而言，外部的光束B1、B2经由第一表面S1进入导光板110。
第二表面S2具有多个光散射微结构112。在本实施例中，光散射微结构112分别是网点，且光散射微结构112的材料采用折射率落在1.46至2.5的范围内的材料，如二氧化硅或二氧化钛等，但不仅限于此。此外，光散射微结构112的粒径P分别落在几十微米至几百微米之间，以具有良好的散射效果。
光散射微结构112可以是等间距地排列成阵列，但不仅限于此。根据不同的需求，光散射微结构112可以具有不同的分布方式或排列方式。由于外部光束入射第一表面S1的角度会根据使用区域的经度或海拔高度的不同而有所不同，因此光散射微结构112可以集中分布在第二表面S2靠近天花板的区域、靠近地板的区域或中间区域等，而光散射微结构112的排列方式可以是等间距排列或随机排列等。
透光率调整膜120位于导光板110的一侧，且光散射微结构112位于透光率调整膜120与导光板110之间。在本实施例中，透光率调整膜120形成在第二表面S2上。举例来说，透光率调整膜120可以是通过涂布或溅镀的方式形成在第二表面S2上，但不仅限于此。在另一实施例中，透光率调整膜120可形成在别的基材上。透光率调整膜120例如是半穿透半反射膜。所述半穿透半反射膜可让部分光束穿透且将部分光束反射。举例来说，半穿透半反射膜的光穿透率可落在40%至60%的范围内，但不仅限于此。在另一实施例中，透光率调整膜120的光穿透率可落在5%至90%的范围内。
外界光束（如光束B1、B2）经由第一表面S1进入导光板110，其中光束B1表示为进入导光板110、且传递至光散射微结构112的光束，而光束B2表示为进入导光板110、且传递至两相邻光散射微结构112之间的第二表面S2的光束。
请参照图1的实线箭头，传递至光散射微结构112的光束B1被光散射微结构112散射。被大角度散射的光束B11通过全内反射（Total Internal Reflection, TIR）朝导光板110的两侧（如图面的上、下侧）传递，其中一部分的光束B11被第一表面S1反射之后会穿透第二表面S2、且传递至透光率调整膜120。透光率调整膜120将部分的光束B11反射回导光板110的内部，使仅仅部分的光束B11（如光束B12）穿过透光率调整膜120。
请参照图1的虚线箭头，传递至两相邻光散射微结构112之间的第二表面S2的光束B2，穿透第二表面S2且传递至透光率调整膜120，其中部分的光束B2（如光束B21）会被透光率调整膜120反射回导光板110的内部，使仅仅部分的光束B2（如光束B22）穿过透光率调整膜120。
本实施例通过光散射微结构112将进入导光板110中的光束（如光束B1）散射，可降低从导光板110的第二表面S2射出的光束的比例。此外，利用透光率调整膜120能将部分光束反射的特性，可进一步降低通过透光率调整膜120的光束B12、B22的比例。因此，透光率调整元件100可阻挡外界光束进入室内，从而至少达到遮阳的效果。在一实施例中，通过全内反射而朝导光板110的上侧传递的光束B11可进一步作为天花板辅助照明或装饰照明，而朝导光板110的下侧传递的光束B11可进一步作为地板辅助照明或装饰照明。
以下通过图2至图4说明透光率调整元件的其他实施型态，其中相同的组件用相同的标号表示，在下文便不再赘述。
请参照图2，透光率调整元件200与透光率调整元件100的差异如下所述。在透光率调整元件200中，透光率调整膜220是光致变色膜。利用光致变色膜的光穿透率会因光照而降低的特性，且光吸收率会因光照而增加的特性，可降低通过透光率调整膜220并进入室内的光束的比例，从而达到遮阳的效果。举例来说，光致变色膜的光穿透率可落在10%至90%的范围内，但不仅限于此。此外，透光率调整元件200可进一步包括硬涂层210。硬涂层210覆盖光致变色膜220以提供透光率调整膜220适当的保护（如防刮）。
请参照图3，透光率调整元件300与透光率调整元件100的差异如下所述。透光率调整元件300进一步包括透光基板310，其中透光率调整膜120形成在透光基板310上。在本实施例中，透光率调整膜120为半穿透半反射膜，但不仅限于此。在另一实施例中，透光率调整膜120也可为光致变色膜。
透光率调整膜120与透光基板310构成透光率调整单元SH1，且透光率调整单元SH1与导光板110之间存在空气间隙AG。因此，可利用热对流达到散热/隔热的效果。另外，设置在透光基板310上的透光率调整膜120，可将穿透第二表面S2且传递至透光率调整膜120的光束B22的一部分（如光束B23）反射回导光板110，以提升光的利用率（例如用作辅助照明或装饰照明），使得仅仅部分的光束B22（如光束B24）通过透光率调整单元SH1。换句话说，透光率调整元件300除了可具有散热/隔热的效果之外，还可进一步提升遮阳的效果。
请参照图4，透光率调整元件400与透光率调整元件100的差异如下所述。透光率调整元件400进一步包括第一透光基板SUB1、第二透光基板SUB2、第一透光导电层C1以及第二透光导电层C2。透光率调整膜420位于第一透光基板SUB1与第二透光基板SUB2之间，且第一透光基板SUB1与第二透光基板SUB2可分别为玻璃基板或塑胶基板。第一透光导电层C1位于第一透光基板SUB1与透光率调整膜420之间。第二透光导电层C2位于第二透光基板SUB2与透光率调整膜420之间。第一透光导电层C1与第二透光导电层C2可分别为金属氧化物导电层、纳米金属导线、石墨烯层或金属网格电极层，但不仅限于此。
透光率调整膜420例如是电致变色膜。利用电致变色膜的光穿透率及光吸收率会因第一透光导电层C1与第二透光导电层C2之间的电位差异而改变的特性，可根据需要而调变第一透光导电层C1与第二透光导电层C2之间的电位差异，以改变通过透光率调整膜420的光束的比例，从而达到遮阳的效果。举例来说，电致变色膜的光穿透率可落在5%至85%的范围内，但不仅限于此。
第一透光基板SUB1、第一透光导电层C1、透光率调整膜420、第二透光导电层C2以及第二透光基板SUB2构成透光率可调元件SH2，且透光率可调元件SH2与导光板110之间存在空气间隙AG。因此，可利用热对流达到散热/隔热的效果。另外，透光率调整膜420可将穿透第二表面S2且传递至透光率调整膜420的光束的一部分反射回导光板110，以提升光的利用率（例如用作辅助照明或装饰照明），并降低从透光率可调元件SH2射出的光束的比例。换句话说，透光率调整元件400除了可具有散热/隔热的效果之外，还可进一步提升遮阳的效果。
综上所述，在本发明的实施例中，通过光散射微结构将进入导光板中的光束散射，可降低从导光板的第二表面射出的光束的比例。此外，利用透光率调整膜将光束吸收或反射的特性，可进一步降低通过透光率调整膜的光束的比例。因此，本发明的透光率调整元件可达到遮阳的效果。在一实施例中，通过全内反射而朝导光板（窗户）的上、下侧传递的光束还可进一步用于辅助照明或装饰照明。在另一实施例中，透光率调整膜与导光板之间可具有空气间隙，以达到散热/隔热的效果，并进一步提升遮阳的效果。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1. 一种透光率调整元件，包括：
导光板，具有第一表面以及第二表面，其中所述第二表面与所述第一表面相对且具有多个光散射微结构；以及
透光率调整膜，位于所述导光板的一侧，且所述多个光散射微结构位于所述透光率调整膜与所述导光板之间。
2.如权利要求1所述的透光率调整元件，其中所述多个光散射微结构分别是网点。
3.如权利要求1所述的透光率调整元件，其中所述多个光散射微结构的粒径分别落在几十微米至几百微米之间。
4.如权利要求1所述的透光率调整元件，其中所述透光率调整膜的光穿透率落在5%至90%的范围内。
5.如权利要求1所述的透光率调整元件，其中所述透光率调整膜形成在所述第二表面上。
6.如权利要求5所述的透光率调整元件，其中所述透光率调整膜是半穿透半反射膜。
7.如权利要求5所述的透光率调整元件，其中所述透光率调整膜是光致变色膜，且所述透光率调整元件还包括硬涂层，所述硬涂层覆盖所述光致变色膜。
8.如权利要求1所述的透光率调整元件，还包括透光基板，其中所述透光率调整膜形成在所述透光基板上以构成透光率调整单元，所述透光率调整单元与所述导光板之间存在空气间隙。
9.如权利要求8所述的透光率调整元件，其中所述透光率调整膜是半穿透半反射膜或光致变色膜。
10.如权利要求1所述的透光率调整元件，还包括第一透光基板、第二透光基板、第一透光导电层以及第二透光导电层，其中所述透光率调整膜位于所述第一透光基板与所述第二透光基板之间，所述第一透光导电层位于所述第一透光基板与所述透光率调整膜之间，所述第二透光导电层位于所述第二透光基板与所述透光率调整膜之间，所述透光率调整膜是电致变色膜，且所述第一透光基板、所述第一透光导电层、所述透光率调整膜、所述第二透光导电层以及所述第二透光基板构成透光率可调元件，所述透光率可调元件与所述导光板之间存在空气间隙。
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